pressão com mola pneumática sobre o disco duplo desencontrado

XLIII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2014
Centro de Convenções “Arquiteto Rubens Gil de Camillo”- Campo Grande -MS
27 a 31 de julho de 2014
PRESSÃO COM MOLA PNEUMÁTICA SOBRE O DISCO DUPLO DESENCONTRADO
PARA SEMENTES EM SEMEADORA ADUBADORA
Carlos Eduardo A. Furlani1, Vicente Filho Alves Silva2, Rafael Scabello Bertonha3, Ariel Muncio
Compagnon4, Cristiano Zerbato3
1
Engenheiro Agrônomo, Prof. Adjunto III, FCAV/Unesp/Jaboticabal, 16-3209-7275, [email protected]
Engenheiro Agrônomo, Doutorando (Produção Vegetal), FCAV/Unesp/Jaboticabal,16-3209-7830
3
Engenheiro Agrônomo, Doutorando (Ciência do Solo), Unesp/Jaboticabal,16-3209-7830
4
Engenheiro Agrícola, Doutorando (Ciência do Solo), Unesp/Jaboticabal,16-3209-7830
2
Apresentado no
XLIII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2014
27 a 31 de julho de 2014- Campo Grande- MS, Brasil
RESUMO: As semeadoras-adubadoras utilizam-se de molas em espiral como mecanismo de pressão
sobre os sulcadores de discos duplos de sementes. O presente trabalho teve por objetivo utilizar molas
pneumáticas como mecanismo de pressão sobre os discos duplos, foram utilizadas pressões de 1, 2, 3,
4 e 5 bar. Utilizou-se uma semeadora com 6 fileiras espaçadas de 0,50 m na semeadura de soja a 5 cm
de profundidade. Analisou-se a profundidade de semeadura e a força média e de pico na barra de
tração. Os resultados mostraram que a profundidade de semeadura apresentou melhores resultados
com pressão das molas pneumáticas em 3 bar, pois a variação de profundidade foi de no máximo 1 cm
para mais ou para menos. A força de tração média e de pico apresentou comportamento semelhante,
ou seja, demandou próximo de 20 kN para a pressão de 1 bar, aumentando até 3 bar (26 kN) e
decrescendo até 19 kN com 5 bar. A utilização de molas pneumáticas em relação as molas em espiral é
uma alternativa bastante viável, devido a facilidade de regulagem, pois com apenas um toque no
painel se determina a pressão em todas as molas da máquina e possibilidade de manter mais uniforme
a profundidade de semeadura.
PALAVRAS–CHAVE: semeadura, sulco para sementes, força de tração, profundidade de semeadura
AIR SPRING PRESSURE ON OFFSET DOUBLE DISC TO SEEDS IN PLANTER
ABSTRACT: The planter make use of coil springs as a pressure mechanism on double disc opener of
seed. The present work had as aim the use of pneumatic springs as a mechanism on the double disc of
seed. Was used pressures of 1, 2, 3, 4 and 5 bar and a planter with 6 rows, spaced of 0.50 m for
soybean at 5 cm deep. It was analyzed the seeding depth, average of drawbar force and the peak of
values for this variable. The results showed that the seeding depth presented better results with
pneumatic mechanism with 3 bar of pressure, because the variation on the depth was at most 1 cm
more or less. The average of drawbar force and peak values showed similar behavior, in other words,
required force close to 20 kN with 1 bar pressure, increasing to 3 bar (26 kN) and decreasing to 19 kN
with 5 bar pressure. The use of air springs in relation to the coil springs it is a very feasible alternative,
due to the ease of adjustment, because with one touch on the panel it may determine the pressure in all
the springs of the machine and the possibility to maintain more uniform the seeding depth.
KEYWORDS: seeding, seed furrow, drawbar force, seeding depth
INTRODUÇÃO: A produção agrícola brasileira bate recordes a cada safra, várias tecnologias fazem
parte deste processo, desde a genética da semente, semeadura, tratos culturais, colheita entre outros. A
operação de semeadura está presente no ciclo das operações agrícolas para a produção de grãos, dessa
forma, a colocação adequada da semente no solo torna-se fundamental, a mesma deve estar
posicionada em distancia correta do adubo e em profundidade necessária para sua germinação e
emergência. As semeadoras adubadoras apresentam discos duplos para a realização do sulco de
semeadura e controle de profundidade dos mesmos por meio de duas rodas paralelas a estes discos. A
pressão exercida sobre os discos duplos é realizada de forma mecânica por molas em espiral, que
devem reguladas fileira por fileira da máquina, normalmente com uso de parafusos e porcas. As molas
apresentam os movimentos de compressão e extensão, seu comprimento e o número de espirais
proporcionam variação da pressão exercida sobre os discos duplos com bastante frequência. Outro
ponto importante a destacar com relação às molas é que com o uso constante elas podem perder sua
elasticidade, dessa forma, torna-se necessário uma alternativa. No caso de semeadoras-adubadoras, o
maior esforço de tração pode resultar, também, do aumento na profundidade de atuação dos órgãos
ativos, especialmente discos de corte de resíduo e sulcadores para abertura de sulcos de adubação e
semeadura (American Society of Agricultural Engineers, 1999). A maior profundidade do sulco de
semeadura e a localização do sulco sob o tráfego dos rodados do trator demandam maior força de
tração e força de tração específica (Conti et. al, 2009). Com o aumento da profundidade de deposição
de sementes de 1,97 para 2,68 cm, o requerimento de força de tração, também aumentou, de 3,78 para
5,51 kN (Silveira et. al., 2005). Dessa forma, procurou-se avaliar a utilização de molas pneumáticas na
tarefa de exercer pressão sobre os discos duplos para a realização dos sulcos para sementes. Dessa
forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar uma semeadora-adubadora dotada de mecanismo
pneumático de pressão no disco duplo desencontrado, variando a pressão de 1 a 5 bar, com intervalos
de 1 bar.
MATERIAL E MÉTODOS: O experimento foi conduzido na área da Fazenda de Ensino, Pesquisa e
Produção da UNESP/Jaboticabal-SP, próximo às coordenadas geodésicas 21º14’ latitude Sul e 48º17’
longitude Oeste, com altitude média de 560 metros e declividade média de 4%. O solo da área
experimental é classificado como LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico, textura argilosa e relevo
suave ondulado, de acordo com Andrioli & Centurion (1999). Segundo a classificação de Köppen, o
clima da região é do tipo Aw, definido como tropical úmido com estação chuvosa no verão e seca no
inverno, com temperatura média anual em torno de 22ºC. Utilizou-se uma semeadora-adubadora da
Marca Jumil, modelo 3090 PD Exacta Air (Figura 1) com seis linhas de semeadura espaçadas de
0,50 m, que apresenta sistema pneumático de pressão sobre os discos duplos. O sistema é composto
por um compressor de ar acionado eletricamente (Figura 2) e por bolsas pneumáticas individuais em
cada fileira de semeadura (Figura 3). As demais características da máquina são: discos de corte de
18”, hastes sulcadoras para adubo, disco duplo desencontrado de 16” trabalhando a 5 cm de
profundidade e rodas compactadoras flutuantes em “V”; durante a realização do experimento os
depósitos de adubo e semente foram mantidos com meia carga. Para tracionar a semeadora adubadora
utilizou-se um trator Valtra BM 125. Foram avaliados a profundidade de semeadura pela medição em
20 pontos por tratamento, com auxílio de régua graduada em milímetros, medindo-se, após a retirada
do solo, da posição da semente até a superfície do solo; a força de tração na barra, por meio de célula
de carga de 10 toneladas colocada em um berço ligando a barra de tração do trator e o cabeçalho da
semeadora, foram coletados dados de força a cada um segundo, a força média foi obtida pela média de
todos os pontos coletados na parcela; a força de tração de pico foi obtida por meio do valor máximo de
força de tração de cada parcela. Os tratamentos foram compostos pela variação de pressão na molas
pneumáticas, sendo de 1; 2; 3; 4 e 5 bar, foi realizado o controle estatístico de processo (CEP) para
análise dos dados obtidos.
FIGURA 1. Conjunto mecanizado.
FIGURA 2. Compressor de ar.
FIGURA 3. Bolsas de ar.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A profundidade de semeadura que foi regulada para 5 cm
apresentou melhores resultados para a pressão de 3 bar (Figura 4), nesta ocorreu um maior número de
pontos próximos a profundidade regulada. Na carta de controle, observa-se que amplitude para a
variável profundidade de semeadura obteve pouca variação de um dado para outro na pressão de 3 bar,
esse fato demostra que o efeito da mola pneumática, que nesta pressão possibilita à linha de semeadura
efetuar sua função com menor vibração, fazendo com que a semente chegue ao destino final com
menor ricocheteamento. Com 1 bar de pressão a profundidade de semeadura ficou muito aquém do
desejado, ou seja, a pouca pressão no disco duplo, fez a linha de semeadura vibrar muito, com
profundidade de semeadura variando de 2,5 a até 10 cm de profundidade.
P r o f u n d id a d e d a S e m e n te ( c m )
1 bar
2 bar
3 bar
4 bar
5 bar
10,0
LS C
7,5
_
X
5,0
2,5
LIC
0,0
1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
A m p litu d e m ó v e l
8
6
LS C
4
__
AM
2
0
LIC
1
11
21
31
41
51
O bser v ações
61
71
81
91
FIGURA 4. Carta de controle da profundidade de semeadura.
Na análise da força média na barra de tração pode-se observar que as pressões de 3 e 4 bar
demandaram maior força média, porém, esse fato torna-se adequado, pois a variação foi pequena
(amplitude na Figura 5), demonstrando que o disco duplo permaneceu próximo da profundidade
adequada (figura 4), sem grandes variações de profundidade. Nas pressões de 1; 2 e 5 bar ocorreu
maior variação da força de tração média, demonstrando o “sobe e desce” do disco duplo, ou seja,
maior variação de profundidade da semente, esses dados corroboram com Conti et. al., (2009) e
Silveira et. al., (2005). A força de tração de pico apresentou o mesmo comportamento da força média.
1 bar
2 bar
3 bar
4 bar
5 bar
F o r ç a m é d ia ( k N )
26
LS C
24
1
111
1
1
22
_
X
20
18
11
LIC
1
1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
LS C
A m p litu d e m ó v e l
4
1
3
2
__
AM
1
0
LIC
1
10
20
30
40
50
O bser v ações
FIGURA 5. Carta de controle da força de tração média.
60
70
80
90
100
1 bar
2 bar
3 bar
4 bar
5 bar
F o r ç a P ic o ( k N )
32
28
1
1
LS C
1
_
X
24
20
1
1
10
LIC
20
30
40
50
60
70
80
90
100
A m p litu d e m ó v e l
8
LS C
6
1
4
__
AM
2
0
LIC
1
10
20
30
40
50
O bser v ações
60
70
80
90
100
FIGURA 5. Carta de controle da força de tração de pico.
CONCLUSÕES: A utilização do mecanismo pneumático para pressão sobre o disco duplo
desencontrado para semente é um sistema eficiente, pois possibilita manter a profundidade de
semeadura desejada sem variação da amplitude de demanda de força de tração, além da facilidade de
regulagem da pressão de todas as linhas pelo monitor de semeadura. Para as condições de plantio
direto e solo em estudo a pressão de 3 bar foi a indicada.
REFERÊNCIAS
AMERICAN SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERS. Agricultural machinery management
data. In: AMERICAN SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERS. ASAE standards
1999: standards engineering practices data. Saint Joseph: ASAE, 1999. p.359-366.
ANDRIOLI, I.; CENTURION, J. F. Levantamento detalhado dos solos da Faculdade de Ciências
Agrárias e Veterinárias de Jaboticabal. In: XXVII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 1999,
Brasília. Anais... Brasília: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, p.1-4, 1999.
CONTE, Osmar et al. Demanda de tração, mobilização de solo na linha de semeadura e rendimento da
soja, em plantio direto. Pesq. agropec. bras. [online]. 2009, vol.44, n.10 [citado 2014-04-14], pp.
1254-1261.
SILVEIRA, João C. M. da; MODOLO, Alcir J.; SILVA, Suedêmio de L. e GABRIEL FILHO,
Antonio. Força de tração e potência de uma semeadora em duas velocidades de deslocamento e duas
profundidades de deposição de sementes. Rev. bras. eng. agríc. ambient. [online]. 2005, vol.9, n.1
[citado 2014-04-14], pp. 125-128